目前，开发的无贵金属（precious-group metal-free, PGM-free）催化剂用于燃料电池阴极氧还原反应（ORR）时具有不错的活性，可缩小与现有Pt基材料的性能差距。然而，最先进的PGM-free催化剂在商业中的应用受到其相对较低的耐久性的阻碍。因此，研究燃料电池运行中催化剂降解的方法对于了解耐久性问题以及提出最终的解决方案至关重要。

基于此，以色列巴伊兰大学Lior Elbaz（通讯作者）等人报道了使用傅里叶变换交流伏安法（Fourier-transform alternating current voltammetry, FTacV）作为一种电化学方法，用于准确量化PGM-free阴极催化剂的电化学活性位点密度，并在聚合物电解质燃料电池运行期间跟踪它们的原位降解。

首先，作者证明了使用FTacV可以准确测量电化学活性位点密度（electrochemical active site density, EASD）。为了进一步强调该技术的优势，作者跟踪了燃料电池运行期间商用FeNC催化剂的降解情况。根据FeNC催化剂中的ORR活性来自Fe(II)/Fe(III)氧化还原电对的假设，EASD应与燃料电池中的电催化ORR活性成正比。因此，深入分析这些活性位点的电化学行为，可以揭示PGM-free催化剂在降解过程中所经历的过程。

通过实验测试，作者发现高次谐波与燃料电池性能相关，并且在耐久性测试期间这些降低，表明EASD损失不是唯一的催化剂降解机制。该工作中开发的方法可用于进一步研究目前未知的降解途径，同时作者团队正在进行后续的工作，重点是各种阴极操作条件的影响，包括不同活性位点上高次谐波和反应动力学之间的相关性。

Quantifying the electrochemical active site density of precious metal-free catalysts in situ in fuel cells. Nat. Catal., 2022, DOI: 10.1038/s41929-022-00748-9.

https://doi.org/10.1038/s41929-022-00748-9.